Физика помогает нам понять, как устроена Вселенная, но в ней есть несколько пробелов. Один из них — эволюция.Как и большинство других наук, эволюция должна отвечать физической теории, однако последняя до сих пор не смогла предсказать появление эволюции, а также возникновение культуры.
Международной группе ученых под руководством физика-теоретика Сары Уокер и химика Ли Кронина удалось найти способ устранить этот пробел. Они назвали свою новую теорию «теорией сборки» или «теорией всего» и утверждают, что она может помочь в поисках жизни на других планетах.
«Теория сборки позволяет совершенно по-новому взглянуть на физику, химию и биологию как на различные аспекты одной и той же реальности, — поясняет Уокер. — С ее помощью мы можем начать преодолевать разрыв между редукционистской физикой и дарвиновской эволюцией, а это серьезный шаг к созданию фундаментальной теории, объединяющей инертную и живую материю».
По мнению исследователей, это объединение становится очевидным, если рассматривать объекты не только в их нынешнем виде, но и через измерение времени, принимая во внимание как их формирование, так и возможность их изменения.
В своем новом исследовании ученые создали математическую основу для определения того, какой отбор требуется для создания сложного объекта — белка, глаза или чешуи — из молекулярных строительных блоков. Это похоже на индекс молекулярной сложности, но в более продвинутом масштабе. Теория сборки основывается на минимальном количестве шагов, необходимых для построения объекта, его минимальной памяти, а также учитывает обилие данного объекта в мире: его номер копии.
Число копий важно потому, что по мере усложнения объекта вероятность случайного повторения его существования уменьшается. Если только не существует некой внешней силы или давления, помогающей ему со временем не поддаваться. Именно так действует отбор на случайные мутации в процессе эволюции.
При этом полученные результаты применимы не только к существующим объектам. Их также можно использовать для прогнозирования появления новых объектов. Это означает, что можно с определенной степенью вероятности предсказать возможность возникновения жизни в той или иной системе, например, на луне Сатурна Титане, где уже обнаружены многие элементы, составляющие известную жизнь. А еще новая теория может дать ответы не только на вопросы о жизни в других частях Вселенной, но и на загадку того, как жизнь впервые возникла на Земле.